Электронный уровень своими руками
Хороший акселерометр+платка с ардуино и за 20 минут у вас готовое решение. с жидкостью у вас будет проблема с поверхностным натяжением надо делать очень большие по площади столбы чтобы получить более менее приемлимую точность да и вообще не удобно с ними - проще взять гидроуровень тогда и залить керосином или спиртом.
Акселерометр по сути своей и показывает отклонение от вертикальной оси - от вектора силы притяжения.
акселерометр?.. эх не в ту вы тему… ладно, не хотел я сразу писать о конечной задаче прибора - хотел уже похвастаться готовым решением но видимо стоит озвучить прямо сейчас чтобы тема не уходила в другом направлении…
итак конечная задумка следующая:
имеем несколько одинаково откалиброванных цилиндров (пусть ф20.0х10мм) у каждого из которых на противоположных концах установлены соответственно “фотопередатчик” и “фотоприемник”. кроме этого снизу и сверху у цилиндров есть по одному штуцеру. верхний штуцер сообщается с атмосферой. нижние штуцеры через шланг сообщаются с отдельной емкостью с этой жидкостью. емкость расположена ниже всех цилиндров. таким образом имеем одну “бочку” и несколько цилиндров которые все сообщаются между собой.
думаю теперь все стало понятно: если можно определить высоту столба жидкости в каждом цилинде с точностью до сотки то можно выставить все цилиндры так чтобы они лежали в одной горизонтальной плоскости с точностью до +/- сотки.
где это может пригодиться?
например для выставления любых узлов/элементов (тех же направляющих) в одной горизонтальной плоскости независимо от расстояний между точками замеров (=любые габариты). причем в любом количестве (цилиндров можно сделать сколько угодно).
т.е. если можно такое соорудить достаточно бюджетно то можно существенно расширить возможности для проектирования и используемые материалы при постройке станка например.
* * *
например я собираюсь сварить огромную станину для станка. да, она после сварки будет вся кривая. а мне наплевать - я с помощью этих “цилиндров” выставлю сразу обе рельсы в одной плоскости и залью все каким-либо жидким/гелеобразным полимером который и сгладит все неровности. мне такая технология очень понравилась тк не требуется тащить станину на фрезеровку посадочных мест итд…и что самое приятное - мне не потребуется плясать с хитрыми приборами для выставления параллельности, перпендикулярности итд итп…
А взвешивать этот цилиндр нельзя?
нет, тогда придется вместе с ним взвешивать и его нижний шланг переменной длины… это не вариант вообще 😦
Блин ребята обычные толстые (50-60мм) гидроуровни, соединяем 4 штуки вместе, заливаем керосин, никакой емкости не надо. Мы так стапель под сборку больших станков выставляем уже хрен знает сколько времени потом лазерным уровнем промеряем, потом диагонали брусковым. - короче не вижу смысла делать такую штуку если честно - гидроуровень дает в пределах 1 десятки вполне, больше не даст поверхностное натяжение уже писал. попробуйте для начала поработать с гидроуровнем обычным строительным - 100 рублей на рынке стоит и вы все поймете. потом сделайте себе большой со шкалами как на штангеле и залейте спирт или керосин он более текучий. Ну и все. делов на пять минут. рама 2 на 3 метра в пару десяток выставляется легко. Большего на таком размере и не надо.
я не говорю что других способов нет.
просто хочется прибор/приспособление который решает эту проблему за один раз.
чтобы не нужно было кроме гидроуровней за 100 рублей еще искать лазерные уровни, а потом брусковый… брусковый кстати тоже денег стоит. и все это делать за 3 операции…
Ну я же написал что достаточно просто толстых гидроуровней. Остальное мы используем просто потому что оно у нас есть. И я еще раз говорю что думаю независимо от способа измерения точнее чем в 1 десятку вы жидкостью уровень не сможете измерить в принципе не зависимо от способа измерения высоты столба.
нужен тонкий капиляр в измерительной части гадроуровня, типа как в градусниках, он “растянет” шкалу. так же микроскоп поможет увидеть смещения на сотки, если уж действительно задаться целью “увидеть” сотки. имхо даже на прецизионных станках сотка это “шум”. постоянная борьба с этим шумом размеров позволяет делать всё красиво))), но это уж очень другой “уровень”, не бюджетный точно.
а как замерять высоту столба в капиляре? это уж точно нужен лазер + сложности в юстировке такого “градусника”.
Поплавок в баке к нему веревка через блок - потенциометр со шкивом с длиной окружности равной высоте хода измеряемой жидкости. Сопротивление анализировать.
Поплавок
Да, а если в измерительной части плавает поплавок с латунькой внутри. Плавает внутри витков наружней катушки, изменяя тем самым частоту генератора… где-то уже видел такую схему контроля уровня или перемещения…
примерно так, но это модерн, так сказать. а попроще было вроде в ВРЛ, только номер не помню
www.promautomatika.ru/cont/product/…/WIM_lin.pdf
Да, а если в измерительной части плавает поплавок с латунькой внутри. …
Измерение будет тем точнее, чем выше частота, соответственно в катушке будет не очень много витков. А там начнется:
- проблема с повторяемостью параметров катушек - очень больная тема, поэтому моточные изделия так не любят электронщики;
- проблема с температурной и временнОй стабильностью…
Как они очень скромно умолчали о точности 😃
Читаем между строк:
Отклонение от линейности ≤ 3% от конечной величины
Вот на эти 3 процента и надо ориентироваться, если не снимать индивидуальные характеристики датчиков.
Поплавок в баке к нему веревка через блок - потенциометр со шкивом с длиной окружности равной высоте хода измеряемой жидкости. Сопротивление анализировать.
Как то мне не попадались потенциометры, которые бы крутились от поплавка. Длинный Рычаг можно бы еще попробовать, но, боюсь, в требуемую точность не попадет.
Если уж с поплавками связываться, то, imho, к нему лучше приспосабливать зеркало, которое бы отклоняло тот же лазерный луч. Величину отклонения контролировать ПЗС или КМОП линейкой. Только сложно это все будет… И вибрации боится…
Другая мысль:
Что-то тут все задумки крутится у датчика следящего типа - который непрерывно выдает информацию о положении. А если отказаться от этого и информацию получать периодически или по требованию?
Заполняем цилиндр проводящей жидкостью, в цилиндр опускаем (поднимаем) щуп (проволочку). Получаем аналог щупа для измерения длины инструмента или толщины детали.
С какой точностью перемещаем щуп, с той и померим уровень жидкости. Только жидкость нужна с низким коэффициентом температурного расширения и щуп несмачиваемый - чтобы за ним не тянулась жидкость.
так или иначе, но… чтобы отслеживать такие сверхмалые перемещения сам измеритель, в любом из его воплощений, должен быть на порядок или по крайней мере в два раза точнее измеряемой величины. чтоб таки поймать “сотку” в динамической системе нужно иметь возможность плавно подходить и отходить от этой сотки к соседним соткам, т.е. тут уже пахнет тысячными долями.
У меня была тема измерения уровня в емкости с бензином (большой), метод ультразвуковая эхолокация, датчик распологался на дне и ловил
отраженку от поверхности.
Оптический датчик точных дискретных перемещений, заявлена 1 сотка без дополнительного улучшения. В конце статьи способы повышения точности.
Дело за “плавающей” шторкой в капилярном канале. Для перемещения при калибровке оптопары можно приладить микрометр.😵
Рисунок1.rar
и “немного” теории по другим типам измерителей
failo-obmennik.ru/7seef7jq2uc7.html
Измерить уровень в трубке это вторичная задача. Скажите как вы прикрепите точно эти трубки к измеряемому объекту? На глаз вы сотку не увидите. Точность в сотки дает тока лазер. Значит ориентир тока на него. Но бюджетно это точно не будет. Делайте как вам тут говорили на гидроуровне, десятку которая останется срежете самим станком на столе. Стол получится таким же не ровным как и рельс, но всерано деталь на такой длине примет его форму.
Поплавок в баке …
Существует такая приспособа и завётся “струна” наша (7 проводов) и есть импортная с двумя проводами “Ведерут” кличат … но там точность на 1 десятую миллиметра и стоит “мАма”! Всё это предназначено для АЗС (авто заправочных станций - ёмкость обычно 24 кубометра)
С тонким капилляром (Дмитрый с Иркутска) правильно подметил, что шкалу можно “растянуть” - как это померить - пока недоумении.
Опять же про капиляр) он может быть и не круглого сечения. Это может быть пара хороших(полированных до ~0.005) зеркал, зазор между ними минимальный, только чтобы рабочая жидкость беспрепятственно вытекала из него.
если измерять электрически, то серебрение на зеркалах уже готовые обкладки конденсатора. Обкладки то же оптимально оформить можно.